我們需要的是更多電還是電網輔助服務?(05/26/2021 陽光部落格Sunnyblog)
2021.5.14興達發電機組匯流排故障,依照台電公佈的備轉容量,應該足以因應這次事故的震盪,然而結果是目前台電現有發電能量其實無法應對波動,導致C、D組用電戶需要輪流限電數小時以等待發電機組重新升載。時間拉到這幾天,根據台電的發電廠即時資訊,在日正當中、氣溫最高的時刻,所有的發電廠,包含設置目的為輔助啟動、而非發電的的輕油發電機組,幾乎都是滿載運作中,才能維持6%以上的備轉容量率。
就以上狀況而言,台灣的確缺電。
更多的再生能源併網是趨勢,面對已投入的巨大資源評估、開發、建置的發電項目,及目前國際對於再生能源、減碳的要求,我們不可避免地會持續提升目前的再生能源配比與併網量;新型態能源的加入也有分散風險、降低負載壓力的優點,如近年來太陽能的併網緩解了過去在中午必須大量升載的壓力,讓現在用電尖峰從中午轉為清晨與黃昏,形成鴨子曲線。
既然轉型趨勢明確,也必然發生,在應對上,我們究竟出了什麼問題?
1. 發電量與用電量成長不同步
依照經濟成長率預測未來用電需求,每年用電量都會上升1~2%,增加發電量是必然的。然而,政府在能源開發上重點放在再生能源的風能與太陽能,皆有因為爭議導致開發卡關,因此發電量並無達到預期水準;除此之外,再生能源大量併網會增加台電調度的壓力,彈性調度能力不可或缺,但不僅燃氣電廠因溝通不良卡關、缺水導致抽蓄發電更為短缺、電網輔助服務措施尚未成長完備,目前彈性調度能力尚待成長。
要解決電源開發的問題,隨著經濟部的再生能源躉購政策逐漸降低收購價格準備退場,需要有更自由的電力交易市場,才能由市場交易機制支撐起價格,保持再生能源的開發誘因。目前太陽能建置上,沒有環境爭議的屋頂型電廠有90%,為無法自由交易的第三型發電設備,雖然能源局有對此做出解決方案,但對於廠商來說摩擦依舊太大、無法有立即性的幫助;在風能建置上,要將數百千瓦裝置容量的風場導入自由交易機制,也不是簡單的事,許多開發商持觀望態度,讓風機建置進度緩慢。
2. 彈性調度多元電力來源的方法
在彈性調度的能力提升上,燃氣機組牽涉到環境保育、地方政商及溝通不良等議題;氣候變遷影響之下,不只是近期水情嚴峻、未來也更容易因為極端氣候而缺水:
過去一直作為重要調配資源的抽蓄水力發電,也已經被逼到了臨界點。
就即時的電力調度而言,水力為目前最快反應的電力來源,在幾分鐘內便能達到滿發
第二常用的燃氣發電則需要2小時才能達到滿發
電網輔助服務措施是一條新的方向
電網輔助服務可以細分四種:
快速反應備轉
調頻備轉
即時備轉
補充被轉
依照電網不同情境,用各種措施反應用電調配需求。
2020年,台電已開始快速反應備轉、調頻備轉的招標,在今年七月,也即將試行電網「輔助服務與需量反應措施平台」,讓更多的容量型儲能機組、需量反應措施可以參與電網需量反應。作為輔助服務,這幾項調整的速度都要比傳統機組來得快:
反應最快-快速反應備轉服務:必須在一秒之內即時反應
反應最慢-補充備轉:至少需在30分鐘內動作。
輔助服務是一個急需發展的未來重要資源,但是目前僅有15MW的儲能調頻備轉(Automatic Frequency Control, AFC)初登板輔助服務市場,建置量還有很大的成長空間,如果成功如期建置,513、517發生的事故,都可以用採用這種方式因應策略。
除此之外,這種非傳統、不以發電方式來增加電網彈性的措施,台電業務處也有推出「需量反應負載管理措施」,目標是降低用電戶在尖峰時刻的用電,來達成轉移尖峰時刻發電壓力目的。台電業務處會先跟用電戶簽訂特殊的電價契約,用以價制量的方式,將用電負載轉化為可調度的電網資源,成為整體電網規劃的一部分,突破傳統上供電必須滿足用電需求的單向運作,提高能源使用的效率。而這些參與的用電戶,透過將尖峰時間的用電需求量轉移到離峰時段,也可以得到較為優惠的電價,達成雙贏的局面。
而輔助服務內容也可以再進一步擴大。目前需量反應措施只有契約容量100kW以上的大戶會跟台電合作在尖峰時降載,然而大戶們的電力多作為工業生產所用,降低用電等於停止生產,因此參與者不多。若能開放低壓商辦、住宅用戶參與,由於低壓用戶本身彈性較大,總體來說可以讓電網運作更有彈性。舉例來說,歐洲有能源新創公司提出的輔助服務內容為調配住宅的暖氣,在備轉緊繃的時候,關閉部分用不到的暖房設施,以達到降載的目標。雖然在國外已有諸多案例,以台灣目前的狀況而言,要聚合大量低壓用戶,還需要更彈性的電網規則與商業模式參與,才有可能發揮效用。
長遠來說,未來隨著極端天氣事件發生頻率的增加,傳統機組因高溫而故障或必需顯著降低電力輸出的機率也會提升,很可能使得電網在調配上需要面對更嚴峻的問題。同時,太陽能剛好在夏季白天最高溫的時候,有較多的發電量,其實也是在減少這些無預警突發狀況發生的機率。
越彈性、多元、分散的電網供需,可以讓風險降到最低,讓更多人了解這些問題有助於產業跟大眾之間的理解。期待台灣電往未來的發展,希望能讓所有人都能更簡單地參與能源電力產業,並在其中找到價值。
完整內容請見:
https://blog.sunnyfounder.com/2021/05/26/我們需要的是更多電還是電網輔助服務?
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台電電壓上升 在 Facebook 的最讚貼文
【有關電力止血、預防,與改變體質的建議】( 修訂版)
蔡總統鈞鑒:
因為興達電廠接連導致停電的情況,我把看到的問題和危機寫了兩篇文章。
第一篇<缺電有三種,為什麼出現這兩種?>,我用高速公路塞車的比喻,解釋台灣長期以來為什麼沒有「結構性」缺電風險(公路數量不夠),但是為什麼尖峰負載期間容易出現「時間管理性」缺電風險(年節連假大塞車),和「技術管理性」缺電風險(養工處出問題)。
我基於五年前參與「開放台電」計劃,加上後續的觀察,指出主因是台電一直侷限於電力生產者的立場,只習慣於擴建大電廠來增加電力供給(新建大高速公路),而不知調節電力供需(疏導交通流量)。我也說明興達電廠接連出事導致停電,為什麼不是個案,而是未來更可能頻繁發生的預警。
第二篇<以台積電為代表的「貨櫃車」問題>,我說明近二十年來,台灣的電力高速公路上,工業用高壓電戶和超高壓電戶(大貨車和貨櫃車)增加得又多又快又大的現象,以及為什麼需要重視台達電董事長鄭崇華所說水電價便宜到「現在是納稅人補貼大戶」的不合理現象。而這是二、三十年來台灣沒有新的產業政策與能源政策,只有經濟部配合工業大老提供便宜用電的政策所導致。
我也指出如何面對台積電的用電需求已經是關鍵課題。接下來在國際對台灣半導體業需求加大、對岸台商回流、全球氣候劇變這三個因素的影響下,如果經濟部和台電繼續因循舊有的思維和習慣走下去,為什麼可能使台灣墜入無底深淵。
我所看到的,都在文章裡。請您參閱,也和您的執政團隊討論。
因為有許多短期、長期需要面對的挑戰,我也再提一些建議。
以現在有許多裡外病症發作的情況來看,我的建議分「止血」、「預防」、「調理體質」三個層面。
先說「止血」,這是指真正的高熱、用電高峰期四個月即將到來,有哪些可以防範停電問題再頻繁發生的注意事項。重點都在要求台電落實重視調節電力供需,以避免電力尖峰負載期間容易出現「時間管理性」缺電風險,和「技術管理性」缺電風險。
--------止血之一:「高壓即時電價」--------
解鈴還需繫鈴人。
因為工業用戶的用電量最大,所以先看如何應對這方面。
針對高壓電用戶,台電拖到去年才設計出按24小時每小時不同的「高壓即時電價」,並且也只有300戶試用,佔全部25,000戶的百分之一多一點,是他們怠惰。
但也因為光這300名百分之一多一點的試用戶,都讓台電說「在電價最高時段平均約有14%的抑低量」,那當然要立即要台電去全面執行。
所以從半杯水的另一個角度來看,現在只做到了百分之一多一點,也表示如果積極改進,空間是非常大的。
所有高壓電用戶都安裝了智慧電表,不必任何新的投資;台電的24小時「高壓即時電價」也已經設計好,不必花時間再規劃,這是可以要求台電劍及履及做到的事情。
如我在第一篇文章裡所言,2016年的531 電力緊急事件,後來接任台電董事長的朱文成說是他使用「需量競價」誘使企業用戶在尖峰負載期間少用電,然後把節省下來的電賣回給台電,當天「省了0.4 GW」的電,渡過難關。
當時還沒有這些按24小時每小時不同的「高壓即時電價」。現在有了這些辦法,應該要求台電全面實行。從工業用電戶著手,先防止從他們身上出現「時間管理性」缺電問題,本身就是最重要的止血辦法。
這是台電最重要的任務,沒有之一。
政府應該緊盯台電落實這件事情,並看如何提供協助。如果是因為高壓電價本來就太便宜,便宜到分24小時的差別電價都沒有吸引力的話,那就該另外協助台電。
--------止血之二:善用100萬戶的智慧電表--------
在低壓電方面,也是一樣,先要求台電把可做而沒做到的事馬上補正。
代表性的問題就是:低壓電1,460萬戶裡,到去年底安裝了100萬台智慧電表,佔百分之七。而「住商型簡易時間電價」推廣了四年,使用者才12萬戶,連1,460萬戶的百分之一都不到。
世界上只聽過因為沒安裝智慧電表所以不方便使用分時電價的,沒聽過安裝了智慧電表,卻不使用分時電價的。
政府應該要求台電馬上把「住商型簡易時間電價」使用者由百分之一拉高到百分之七。也就是起碼讓所有已經安裝了智慧電表的低壓電用戶,知道使用分時電價可以一起舒緩尖峰負載期間的用電,自己還能享受到比單一電價更多的好處。
低壓電用戶已經安裝100萬台智慧電表,雖然只佔百分之七,總比安裝了卻只有百分之一在用好。
如果連這一點都做不到,那根本不需要再推動智慧電表。
--------止血之三:推廣「低壓新三段式時間電價」--------
5月17日的停電,是發生在傍晚。台電承認是「因負載突升,供電能力不足」之外,還有說明是因為傍晚太陽下山,光電供應少了的問題。
有人又因而批評光電不足憑。
其實這也不是新問題,這本來就是光電要和風電搭配的道理。也至少不是台電沒意料過的問題。
去年,台電就已經為了緩和太陽光電下山造成的夜間供電壓力,設計了「低壓新三段式時間電價」,「將尖峰時間往後移,調整為13-17時、18-20時,藉此宣示未來電價時間帶即將改變」。而這個三段式新電價是預定今年推動。
但是到現在五月是否推動了呢?推動了多少?
所以,517停電既然證明了太陽光電下山造成的夜間供電壓力大,那就該馬上盡最大的努力來推動這個辦法。
前面這三點,都不需要台電另外投資任何事物,另花時間規劃任何計劃,只要把他們已經擬好,卻怠惰不前的腳步加快就好。
--------止血之四:讓「汽電共生」救援投手透明化--------
以上所說的,都是從調節電力需求,進而舒緩尖峰負載壓力,免得因為跳電而出現停電情況。
回到台電善長的增加電力供給面,應該要求台電把未來四個月「汽電共生」業者可供調度的電力做好詳細的排程說明。
「汽電共生」是我在前兩篇文章裡沒有寫到的,也是我們在「開放台電」期間看到的最大黑箱之一。
「汽電共生」業者就是可以自己發電自用,但台電在需要時也可以購買他們的電,因而可以說是一種救援投手。有這樣的救援投手,在尖峰負載期間會有很大助益。
但是「開放台電」的研究期間,台電到底可以在何種情況買「汽電共生」業者的多少電,始終講不明白。有一次會議中一再說是得靠「友情協商」,還引得林全院長甚為不悅,當場講了這句話而結束會議:「跟他們說,企業也該有企業責任。」
現在既然在緊急期間要止血,要動用一切可應急之用的發電來源,政府需要讓台電把未來幾個月內到底可以調動多少「救援投手」整理清楚,切實使用。
--------止血之五:善用儲能設備--------
此外,還有一點,相信應該是台電改善「時間管理性」缺電危機的重要工具。
就是儲能設備。從馬斯克建立儲能設備協助澳洲電廠渡過難關之後,已經證明這種技術和設備之可行,並且也日益便宜。
如前所言,台電習於以擴建新電廠,而不是調節電力供需來舒解尖峰負載期間的「時間管理性」缺電問題。那投資儲能設備應該是另一條路,相當於不必新建高速公路,卻可以多出臨時的調撥車道,所花的代價肯定比新建高速公路便宜很多。
五年前「開放台電」計劃時,還沒有儲能設備的技術可用,但是歷經五年的時間,到最近連續發生這些停電事故都沒有在新聞中聽到台電有準備任何儲能設備,甚感意外。
這方面,政府如果要行動,應該會找到許多專家協助。
--------止血之六:避免出現「技術管理性」缺電--------
在避免「技術管理性」問題上,以我的經驗,想到兩點。
第一,513興達電廠事故導致停電,經濟部和台電先是解釋了四個原因,除了「用電高於預期」之外,還有一個是「大型機組正在歲修」。當時我看到想的是「又來了」。
2016年531電力緊張事件,促使「開放台電」研究計劃出現。而我們在研究後,發現那天出現問題的最主要原因就是歲修機組佔了9%。
而當時林全院長得知了這個原因之後,還特別指示「我也特別要求台電注意歲修時間的安排,因應氣候劇烈變化,不應該將歲修時間排在用電尖峰的月份。」
這次輪修的情況到底如何,是否有明知故犯的情況,應該查明。最少現在開始針對未來幾個月仔細防範,不要有因歲修機組而再發生類似情況。
第二,513興達電廠事故導致停電後,經濟部在第二次說明原因時,改口說是操作失誤所導致。
這和2017年的815停電事件一樣,當時也是說承攬商(中油員工)在操作上失誤所造成。
雖然說起來都是個人操作失誤,但是在815事件後我訪問幾位專家就聽過:台電如果平素多加注意內部管理,在許多重要關節上多分配些資源裝置防呆、防錯機制,以爭取出現意外的時候多些處理時間,不致於因為一個人的疏失就造成偌大風波。
我在第一篇文章裡有特別寫到輸配線路的善加維護,不只可以改善供電效能,還涉及基本的安全。
至少未來四個月,需要特別緊盯台電落實檢查輸配線路。
--------「預防」之一:請鄭崇華提供建議--------
止血之外,預防最重要的第一件事,是您應該請台達電董事長鄭崇華說明他所看到的工業電價所有不合理的現象,並請他提出建議。
以鄭崇華本人是身受其益的工業大戶的身分,卻指出台灣水電價格便宜得不合理,可知其不合理的地步。
難得高壓電工業用戶中有人如此公開呼籲,如果政府置之罔聞,那就更加不可思議。
甚至我相信,台電推動那「24小時即時高壓電價」緩慢,如果有除了他們怠惰之外的其他工業界的感受問題,鄭崇華也應該是最能指點迷津的人。
--------預防之二:面對台積電的課題--------
如我第二篇文章所言,台積電歷經三十多年的發展,到2019年的用電高達每年143.27億度,相當於全台北市一年用電量的91%。並且,照分析,到2023年,台積電的用電量將再擴增一倍。
昨天我找出台積電過去多年的社會責任報告看了一遍,整理出下列一些分析:
1. 2018、2019兩年,台積電只列總用電量,沒有列出台灣廠區和海外其他地區的用電量。但是從那之前有分列的十一年裡,可以看出台積電在台灣地區的用電量,並沒有因為有海外據點而減少比重,近年反而是持續上升到95% 以上。如表一。
2. 從2004年到2017年,台積電在台灣地區用電量的增速,確實是遠超過台灣工業用電量的增速。如表二。
3. 從台積電總用電量來看,過去確實呈現一種每五年用電量就會倍增的走勢。最近專家推測接下來是四年會倍增,那是說又加速了。
在台積電如此用電的需求下,他們到底如何使用綠能,備極重要。
我看一下他們紀錄,台積電在民國104年購買 1 億度綠電,佔他們當年台灣廠區用電量的1.3%;民國105年購買 2 億度綠電,佔當年台灣廠區用電的2.3%;民國106年持續購買 1 億度綠電,佔當年台灣廠區用電量的0.9%。
接下來,在民國107年他們只說「全球購買約 8.8 億度再生能源、憑證及碳權 」,沒說在台灣是買多少;民國108年,說「購買約 9.1億度再 生能源、憑證及碳權 」,也沒說在台灣購買了多少。並且從這兩年起,台積電也不再分列台灣廠區和海外地區的用電量,所以也沒法像前幾年一樣,知道他們在台灣購買的綠能到底佔他們在台灣廠區用電量的多少。
我提到這些的原因,是因為即使台積電這兩年購買的綠能全都是來自台灣,但是以他們在台灣廠區急速擴大的用電需求來說,也是太小的比例。
世界頂級企業,都在推動百分百使用再生能源。台積電在台灣以外的據點,百分之百都使用再生能源,顯然是呼應這個趨勢。但是為什麼在台灣只這麼消極地購買這麼小比例的再生能源?
尤其在2025 非核家園走到關鍵時刻的現在,增速擴大用電需求的台積電如何使用綠能,不只關係非核家園的成敗,更根本性地影響台灣的整體能源版圖與電力版圖的走向。
我寫台積電在綠能上只扮演了消極的消費者,有人回應說可能是因為他們在台灣購買不到足夠的綠能。
所以我給您的第二個建議是:應該儘快要求政府部門和台積電𨤳清他們的需求,看到底是有什麼政府可以協助之處,還是以台積電這種規模與層級的企業,應該另有其他擔當。
我在第二篇文章裡提到台電董事長朱文成曾經說有次台積電創辦人張忠謀問他是否能自建電廠,朱文成說只要台積電想,他一切都可以搞定。但是台積電最後還是沒有。
這個問題到了今天更迫切。
以台積電目前每四年擴增一倍用電量的速度來看,他們到2030年的用電需求是2019年的八倍,也就是每年八個全台北市的用電;而照他們在2019年所說的十年計劃,要到2030年才只實現「生產廠房25%用電量為再生能源」,那就是說台灣要在那之前再提供可供六個台北市用電量的傳統發電設備。
以一個台北市用電量需要 2GW 的發電機組來估算,六個台北市用電量需要12GW 的設備,相當於6個核二廠機組,或者中火24 部機組。如果台積電不擴大使用綠能,屆時就需要這麼大量的傳統發電設備來供應其需求。我相信您需要協同執政團隊仔細評估,才知道這是否可能。
如果仍然侷限於過去的思維,為了供應「護國神山」的電力,可能成為台灣不可承受之重。
相反地,如果能和台積電一起找到方向,台積電有足夠實力扮演重新型塑台灣能源版圖與企圖的領頭羊。
--------預防之三:有關「三接」與「藻礁」--------
正如以上所言,因為太多情勢都在劇變之中,政府需要重新檢視整體產業和電力供需版圖的階段,所以我建議不必把「三接」的成敗當成台灣能源能否轉型的唯一關鍵。因為以台積電的用電需求為例,還有太多其他影響更大、更多的因素。如果政府以為「三接」是最重要的關鍵,我擔心是錯失焦點,耽誤對更重要事務的重新規劃。
這一點我寫在第二篇文章裡,就不贅言。
也因為除了「三接」之外還有許多議題需要關心能源的人共同努力,包括遏止又想借屍還魂的核四,所有為了反核努力了這麼久的人,不必為了對「護藻礁」的立場不同而決裂,也不要酸言相向。
所以建議您對「三接」保持中立。您的態度會有很大影響。
--------有關「調理體質」的建議--------
最後的建議,還是回到台電身上。
從2016年進行「開放台電」的研究,而開始對台電有些了解,再到今天看他們仍然那麼多事情在原地踏步,一再歷史重演,我想提一個構想,請您參考。
我認為幾十年來台電自己的盲點,以及台灣整體社會圍繞著電力所迷漫的濃霧,固然有台電侷限於自己傳統守舊思維的問題,但另外一塊也可能是其他人也以傳統守舊的思維侷限了台電。
譬如,把台電下屬於經濟部,當經濟部本身就苦於規劃新的產業政策,遑論能源政策的時候,台電就只能成為依從經濟部來以低價電力服務工商大老的小弟。
所以,我的建議是,既然是需要大破大立的時代,何不讓台電不要再下屬於經濟部。
今天的世界,能源具備等同於國家戰略級的重要性,本來就該和經濟策略的規劃平起平坐;能源開發,充滿眾多新奇而多樣的可能。
先進國家都在開發5G智慧電網,台電到現在1,400萬低壓電戶超過九成在手抄電表;多元、小型、分散式的能源是世界趨勢,但台電對再生能源一直「另眼」相看,總愛裝設大型發電機組,做不了核電的就做天然氣的…..
這都是看來打不開的死結,但我們如果給台電換一個位置,台電會不會也就換一個腦袋?
有人可能會說:台電?他們怎麼可能?
我說的正是因為在原來的位置永不可能,所以才更值得給他們一個機會,重新定位自己,擔負起自我更新的使命,擁有完全不同生命、精神和形貌。
我們想像著台電開始樂於善用澎湖海域世界僅有的絕佳風場,樂於探索台灣特有的地熱開發可能、黑潮發電的可能,才會覺得今天不停地忙於奔波止血是有意義和代價的吧。
請您參考。
以上。
祝
政安
郝明義 謹啟
中華民國 110年5月23日
副本並陳
行政院蘇貞昌院長
台電電壓上升 在 羅智強 Facebook 的最佳貼文
我說台電透過降壓的「偷吃步」方式
會增加設備損壞事故機率
台電回應了
台電沒否認自己「偷吃步」降壓
但否認會增加事故機率
卻又承認降壓會造成「線路損失」
這又是另一種「沒有缺電只是你家沒電」的「民進黨文學」嗎?
那,來來來
請台電說說
什麼叫「線路損失」?
又是另一個「校正回歸」嗎?
搞了半天原來降壓的好處這麼大?
可以「抑低用電量」又沒副作用
那台電只要一年365天
天天降壓
那台灣就真的可以「用愛發電」了
我就拿台電員工的文章,來打台電臉
「根據電功率公式 P=IV,定功率設備當電壓下降3%,電流上升3%,用電流上升來補足功率。又我們知道Q = I ^2Rt,因為熱量Q與電流I的平方成正比,故電流上升3%,產熱增加6%,這時候線路及設備溫度上升,就會造成事故機率增加」
線路及設備溫度上升,就會造成事故機率增加
線路及設備溫度上升,就會造成事故機率增加
線路及設備溫度上升,就會造成事故機率增加
因為很重要
所以講三遍
我知道英女皇要台電說謊
台電也就只能說謊
但真的當台灣人民都是白痴?
真像台電說的降壓這麼好用
你偉大的蔡英文怎不下令台電
一年365天
天天都降壓
#民進黨
#鬼話黨
https://www.storm.mg/article/447983